ファインマン図とは？
ふぁいんまんず
ファインマン図とは、素粒子どうしの相互作用を線と頂点で視覚的に表現した図で、量子電磁力学の計算を直感的にわかりやすくする手法です。
ファインマン図（Feynman diagram）は、物理学者リチャード・ファインマン（Richard Feynman）が考案した、素粒子の相互作用を図式化したダイアグラムです。複雑な量子場理論の計算を、線・矢印・頂点からなる図に対応づけることで、計算手順を体系化・視覚化しました。
- 外線（外部線）：反応の入射粒子・出射粒子を表す実線または波線
- 内線（伝播子）：仮想粒子の伝搬を表す線（実際には観測できない中間状態）
- 頂点：粒子どうしが相互作用する点（各頂点は結合定数に対応）
ファインマン図は単なる絵ではなく、各図に対応する数式（ファインマン則）が定まっており、図を描くことが直接計算式の書き下しに対応します。ループ（閉じた内線）の数が多いほど高次の補正（量子効果）を表し、精密な計算では複数の図の寄与を足し合わせます。
もともとは量子電磁力学（QED）のために開発されましたが、量子色力学（QCD）や電弱理論など標準模型全体の計算にも応用されています。電子と陽電子の散乱、光子の放出・吸収、仮想粒子の交換など、あらゆる素粒子反応をこの枠組みで記述できます。
ファインマン図の導入は物理学のコミュニケーションを大きく変え、研究者が複雑な理論計算を共有・議論する際の共通言語となっています。
使い方・例文
電子2つが電磁気力で反発し合う反応を説明するとき、2本の外線の間に光子（ウェービーライン）を1本描いてやり取りを示すのが最も基本的なファインマン図の例です。
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